毅力号发现新证据 火星上存在“迷你闪电”

NASA“毅力号”（Perseverance）火星探测车。(NASA/JPL-Caltech)2

美国宇航局（NASA）“毅力号”火星探测车提供的证据显示，火星大气层存在放电现象，被称为“迷你闪电”。这一重大发现为火星科学开辟了一个全新的研究领域。

科学家们周三（11月26日）在《自然》（Nature）期刊上发布的研究报告显示，“毅力号”所搭载的SuperCam遥感仪器在音频和电磁记录中捕捉到了这些放电现象。这是首次有文件记录显示，火星稀薄大气层中存在电活动。

研究人员分析了“毅力号”在两个火星年内录制的28小时麦克风音频，检测到55次“迷你闪电”现象，主要发生在沙尘暴和尘卷风（dust devils）期间。几乎所有事件都出现在火星上最有风的日子，并伴随沙尘暴或尘卷风活动。

NASA“毅力号”火星探测车于2024年7月，利用Mastcam-Z拍摄的“Bright Angel”区域360°全景，展示耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）边缘复杂的沉积地层结构。(NASA/JPL-Caltech)

研究的主要作者、“法国天体物理和行星学研究所”的行星科学家巴蒂斯特‧希德（Baptiste Chide）说，“这些放电现象代表着一项重大发现，对火星大气化学、气候、可居住性，以及未来的机器人和人类探索都有直接影响。”

希德表示，科学家们寻找火星上的电活动和闪电已有半个世纪之久。火星大气层比地球大气层更容易因尘粒和沙粒之间的接触而产生放电和火花。

“这为火星科学开辟了一个全新的研究领域。”希德说，并提到了放电可能带来的化学效应。

“这就像找到了拼图中缺失的一块。”他说。

这些电弧只有几厘米大小，发生在距离“毅力号”高耸的天线杆顶端麦克风6英尺（约2米）以内的位置。

这些电弧放电产生的火花——类似地球上的静电——的声音，在强风阵阵以及尘粒撞击麦克风的噪音中，清晰可闻。

“这就像火星上的迷你闪电。”希德说，“这些现象是由空气中微小尘粒相互摩擦所引起，摩擦使电子累积，随后以仅几厘米长的电弧释放电荷，同时伴有可听见的冲击波。”

科学家长期以来一直怀疑火星大气层中是否存在电活动。

“我们观测到的现象是我们的极其灵敏的仪器进行长时间观测的结果。这使得我们能够探测到非常小的放电，其能量大约相当于汽车点火的能量。”约翰‧霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家、该研究的合[ascii]着[/ascii]者拉尔夫‧洛伦兹（Ralph Lorenz）说道。他澄清说，研究中所发现的“迷你闪电”并非通常意义上的闪电。

这并非“毅力号”首次传回火星声音。地球人此前已听过火星探测车车轮碾过火星表面的嘎吱声。自2021年以来，这架火星探测车一直在火星北半球的耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）附近进行探测。